Hogyan működik az elszigetelt semleges háromfázisú áramhálózat, egy villanyszerelő online naplója

Az elektronikus hálózatok földelt vagy elszigetelt semleges transzformátorokkal és generátorokkal működhetnek. A 6, 10 és 35 kV hálózatok elszigetelt semleges transzformátorokkal működnek. A 660, 380 és 220 V hálózatok mind az elszigetelt, mind a földelt semlegesekkel működhetnek. A legelterjedtebbek a 380/220 négyvezetékes hálózatok, amelyek az elektromos berendezések (EEE) elhelyezésére vonatkozó szabályoknak megfelelően semleges földelést igényelnek.

Megvizsgáljuk az elszigetelt semleges hálózatokat. Az 1. ábrán a a háromfázisú áramhálózat diagramját mutatja. A tekercset egy csillagban kapcsolják össze, de az alább említettek mindegyike arra a esetre is vonatkozik, amikor a szekunder tekercset egy háromszöghez csatlakoztatják.

Ábra. 1. Egy háromfázisú áramhálózat elrendezése egy elkülönített semleges (a) -vel. Földzavar egy elszigetelt semleges hálózatban (b).

Úgy tűnik, hogy a hálózat aktuálisan hordozó részeinek a földtől való elkülönítése jó volt, ugyanakkor a hálózat vezetői mindig kapcsolódnak a talajhoz. Ez a kapcsolat kettős.

1. Az élő részek szigetelése bizonyos ellenállással (vagy vezetőképességgel) rendelkezik a talajhoz képest, általában megohmokban kifejezve. Ez azt jelenti, hogy a vezetékek és a föld szigetelésén keresztül egy bizonyos nagyságú áram halad. Jó szigeteléssel ez a áram nagyon kicsi.

Tegyük fel például, hogy a hálózat és a talaj egy fázisának vezetéke között a feszültség 220 V, a vezetéknek a megohméterrel mért szigetelési ellenállása 0,5 MΩ. Ez azt jelenti, hogy a fázis 220-as földi áram 220 / (0,5 x 1000000) = 0,00044 A vagy 0,44 mA. Ezt az áramot szivárgási áramnak nevezik.

Feltételesen a 3 fázis r1 szigetelési ellenállásának világossága érdekében. r2. r3 a vezeték egyes pontjaihoz kapcsolódó ellenállásokként ábrázolva. Lényegében érintetlen hálózat a szivárgási áramok eloszlása ​​kismértékben haladja meg a teljes hossza a vezetékek az egyes szegmensek keresztül bezárt meg a földi hálózatot és ezek összege (geometriai, t. E. Figyelembe véve a fáziseltolás) nulla.

2. A második típus kapcsolata a hálózat vezetõinek kapacitása a földhöz viszonyítva jelenik meg. Hogyan lehet ezt megvalósítani?

A hálózat és a föld mindegyik vezetõje önmagára képviselhetõ, mint egy meghosszabbított kondenzátor két lapja. A légvezetékekben a vezető és a föld olyan, mint a kondenzátor bélése, és a közöttük lévő levegő dielektromos. A kábelvezetékekben a kondenzátor lemezek a kábel magja és a vasalat a talajhoz kapcsolódnak, és a dielektrikum a szigetelés.

Váltakozó feszültség esetén a kondenzátor töltéseinek változása okozza a váltakozó áramok kondenzátorainak megjelenését és átjutását. Ezek az úgynevezett kapacitív áramok egy ép hálózatban mérsékelten vannak elosztva a vezetékek hossza mentén, és minden egyes szakaszban a talajhoz közel helyezkednek el. Az 1. ábrán. 1, és a 3 fázis kapacitásának ellenállása az x1, x2, x3 talajhoz feltételesen látható a hálózat minden pontjához csatlakoztatva. Minél hosszabb a hálózat hossza, annál nagyobb a szivárgási áramerősség és a kapacitív áramok nagysága.

Lássuk, mi történik az 1. ábrán bemutatott hálózatban, ha földi hiba van az egyik fázisban (például A). vagyis ennek a fázisnak a vezetékét viszonylag kis ellenálláson keresztül kell a talajhoz csatlakoztatni. Ez az eset látható az 1., b. Mivel az A fázis és a föld közötti ellenállás nem elegendő, a szivárgásellenállást és a fázisban lévő talajban lévő kapacitást a földzárlat-ellenállás áthúzza. Az UB-hálózat vonali feszültségének hatására két hasznos fázisú szivárgási áram és kapacitív áram átmegy a hiba helyén és a földön. Az áramlási útvonalat az ábrán látható nyilak mutatják.

Az 1., b ábrán bemutatott rövidzárlatot egyfázisú földzárlatnak nevezik, és az általa generált vészáram egyfázisú rövidzárlati áram.

Képviseli, hogy magát most, hogy az egyfázisú áramkör miatt szigetelés sérülés nem jött közvetlenül a földre, és az ügyben a energiafogyasztó berendezések - motor, elektronikus eszközök, illetve a vasszerkezet, amelyen az elektromos vezetékek fektessük (2. ábra). Az ilyen lezárást a szervezeten belüli lezárásnak nevezik. Ha mindezt áramfogyasztókat lakásépítés vagy nincs kapcsolat a földet, akkor azok potenciális hálózati szakasz vagy közel hozzá.

Ábra. 2. Rögzítse az elszigetelt semleges hálózatban lévő házat

A test megérintése megegyezik a fázis megérintésével. Zárt áramkör jelenik meg az emberi testen, cipőin, padlóján, földjén, szivárgási ellenállása és a hibás fázisok kapacitív ellenállása miatt (az egyszerűség kedvéért a kapacitív ellenállások nem szerepelnek a 2. ábrán).

A lezárás ezen áramkörében lévő áram az ellenállástól függ, súlyos sérülést okozhat egy személynek, vagy végzetes lehet neki.

Ábra. 3. Érintse meg az embert egy olyan vezetékre, amely egy elszigetelt semleges hálózatban található, ha földi hiba van a hálózatban

Az említettekből következik, hogy az áram áthaladása a földön keresztül szükséges egy zárt áramkör (időről időre elképzelni magadnak, hogy a jelenlegi "földbe menve" hibás). Az 1000 V-ig elszigetelt semleges feszültségű hálózatokban a szivárgási áramok és a kapacitív áramok általában kicsiek. A szigetelés állapota és a hálózat hossza függ. Még elágazó hálózatban is, néhány amper és alatta vannak. Mivel ezek az áramok általában nem elégségesek az olvadóbiztosítékok megolvasztásához vagy a megszakítók leválasztásához.

Az 1000 V feletti feszültségeknél a kapacitív áramok elsődleges fontosságúak, több 10 amper elérésére képesek (ha kártérítésük nincs megadva). De ezeken a hálózatokon általában nem alkalmazzák az egyfázisú záróelemek lekapcsolódását, így nem keletkeznek áramkimaradások.

Így egy elszigetelt semleges hálózatban egyfázisú rövidzárlat jelenlétében (ahogy a szigetelés ellenőrző készülékek jelzik) az elektromos vevők továbbra is működnek. Ez azért lehetséges, mert az egyfázisú lezárások során a lineáris (fázis-fázis) feszültség nem változik, és minden elektromos vevőegység megszakítás nélkül energiát kap. De legalább egyfázisú hibája egy hálózatban elszigetelt semleges intakt fázisfeszültség képest földvezetéket növekszik, és ez hozzájárul a kialakult egy második földzárlat a másik fázisban. A keletkező kettős hiba a földön súlyos veszélyt jelent az emberekre nézve. Ennek megfelelően, függetlenül attól, hogy a hálózat egyfázisú áramkör jelenlétében vészhelyzetben legyen. mert a hálózat állapotának általános biztonsági feltételei jelentősen romlanak.

Tehát a "föld" jelenléte megnöveli az áramütés veszélyét, amikor a feszültség alatt álló részek érintik. Ez nyilvánvaló, például, a 3. ábrán, amely azt mutatja, a folyosón a jelenlegi léziók a véletlen érintés élő huzal és korrigálatlan fázisú „föld” fázisban S. A férfi mindezt van kitéve egy lineáris feszültség. Ezért az egyfázisú földzárlatokat vagy a házat a lehető leghamarabb ki kell küszöbölni.